水镁石短纤维无卤阻燃剂制备与应用研究

【摘要】：随着全球范围内的环保意识的增强及人们对阻燃剂认识的提高,使得无卤阻燃剂得以迅速的发展。氢氧化镁作为典型的无卤阻燃剂,具有阻燃、消烟、阻滴、填充、安全、价低、高热稳定性、高效的促基材成碳作用和强除酸能力等特性,从而得以广泛的应用,并成为近些年阻燃材料研究的热点。本文以主要成分为氢氧化镁的水镁石作为无卤阻燃剂,并同氢氧化铝共同复合,利用协同效应来达到阻燃的效果。主要研究内容如下: 提出“复合、超细、表面改性一步法”制备复合无卤阻燃剂的新工艺。采用气流粉碎一步工艺和微乳液合成工艺两种方法,分析了两种制备方法的各自优缺点。采用该工艺生产的复合无卤阻燃剂具有阻燃效率高、粒径适中、分散性好等特点,并有效地避免了无卤阻燃超微细颗粒在表面处理过程中的团聚现象。通过扫描电镜和红外分析,对制备出的无卤阻燃剂进行了表征,结果显示水镁石短纤维复合增强型阻燃剂平均粒径范围在0.05-3μm,且随着温度的升高平均粒径增大。　 采用共混工艺和辐照交联技术,将水镁石短纤维复合增强型阻燃剂应用到聚乙烯材料中,研究了阻燃剂同聚乙烯基材料的结合性能、力学性能和阻燃性能,并分析了不同含量阻燃剂对性能的影响,不同粒径阻燃剂对性能的影响,不同含量偶联剂对性能的影响,及不同辐照剂量对性能的影响。结果表明,随着阻燃剂含量的增加和粒径超细化,其阻燃性能不断得到提高;而随着偶联剂含量的增加,其拉伸强度逐渐增大到一定程度后趋向稳定,断裂伸长率则先增大后下降;随着辐照剂量的增大,拉伸强度逐渐增大,电气绝缘性能先上升后下降。